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鋰電池與鈉電池儲(chǔ)能技術(shù)的未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)與合作

2025-9-19 10:51 來(lái)源: 上海證券報(bào)

9月17日至18日,在2025世界儲(chǔ)能大會(huì)現(xiàn)場(chǎng),業(yè)界圍繞新型儲(chǔ)能的技術(shù)路線演繹展開(kāi)探討。當(dāng)前占據(jù)絕對(duì)主流的鋰電池,被部分嘉賓認(rèn)為可能繼續(xù)是未來(lái)十年儲(chǔ)能市場(chǎng)的“主角”。而與鋰電池技術(shù)相近的鈉電池,依然有較高的市場(chǎng)化預(yù)期,鈉電池頭部企業(yè)之一的中科海鈉目標(biāo)是在未來(lái)2至3年做到比肩磷酸鐵鋰電池。

從更大的視角看,鋰電池之所以能夠占據(jù)絕大部分市場(chǎng),主要是其擅長(zhǎng)的8小時(shí)以內(nèi)儲(chǔ)能,是未來(lái)一段時(shí)期的主要儲(chǔ)能需求。而隨著儲(chǔ)能需求向跨季節(jié)、跨年度等更長(zhǎng)時(shí)長(zhǎng)擴(kuò)展,誰(shuí)將是長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能市場(chǎng)的“主角”還未有定論。甚至電力的長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ),是使用電化學(xué)路線,還是用儲(chǔ)熱、儲(chǔ)氫等方式,尚在探討之中。

未來(lái)十年鋰電池或依舊是主流路線

國(guó)家電網(wǎng)中國(guó)電力科學(xué)研究院首席技術(shù)專家惠東分析稱,預(yù)計(jì)未來(lái)十年,儲(chǔ)能市場(chǎng)中的主體需求是日間調(diào)節(jié)(8小時(shí)儲(chǔ)能),而鋰電池很可能繼續(xù)在這個(gè)市場(chǎng)中保持領(lǐng)先地位。其判斷依據(jù)是,目前鋰電池儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性是所有新型儲(chǔ)能技術(shù)中最好的,并且它已經(jīng)歷了產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中的大量試錯(cuò)過(guò)程,而且技術(shù)還在快速進(jìn)步。

對(duì)于更長(zhǎng)時(shí)間的儲(chǔ)能,比如跨周、跨季節(jié)的儲(chǔ)能,惠東則認(rèn)為,儲(chǔ)電是不是最好的形式還值得研究,可能其他類型的儲(chǔ)能形式更為合適。

國(guó)際可再生能源署在大會(huì)上發(fā)布的《光伏與儲(chǔ)能助力能源轉(zhuǎn)型》完整版報(bào)告稱,鋰電池仍是當(dāng)前最具經(jīng)濟(jì)性且已實(shí)現(xiàn)規(guī)?;瘧?yīng)用的儲(chǔ)能技術(shù)。

國(guó)際可再生能源署看好鋰電在長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能市場(chǎng)的突破潛力。上述報(bào)告認(rèn)為,隨著電池技術(shù)持續(xù)進(jìn)步,鋰電池儲(chǔ)能正逐步突破到4至8小時(shí)甚至更長(zhǎng)的響應(yīng)時(shí)長(zhǎng),未來(lái)將成為長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的重要技術(shù)儲(chǔ)備之一,以滿足電網(wǎng)對(duì)更長(zhǎng)時(shí)間跨度的靈活調(diào)節(jié)需求。

在看到鋰電池前景的同時(shí),鋰資源的有限性同樣受到嘉賓關(guān)注。目前,美國(guó)、歐洲等地均強(qiáng)調(diào)鋰電池回收與資源循環(huán)利用。

工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)發(fā)展中心黨委書(shū)記、副主任柳新巖分析,美國(guó)發(fā)布的《儲(chǔ)能大挑戰(zhàn)路線圖》提出,建立鋰離子電池回收中心,并出臺(tái)相關(guān)的獎(jiǎng)勵(lì)措施,支持電池的回收利用。美國(guó)國(guó)家鋰電池發(fā)展路線圖中提出,實(shí)現(xiàn)鋰電池報(bào)廢再利用和關(guān)鍵原材料的規(guī)?;厥眨?030年電網(wǎng)儲(chǔ)能電池回收率達(dá)到90%。歐洲則提出到2030年要實(shí)現(xiàn)鋰的回收率達(dá)到90%,鈷和鎳的回收率達(dá)到95%的目標(biāo)。

鈉電池目標(biāo)“比肩”磷酸鐵鋰電池

柳新巖表示,當(dāng)前鈉離子電池正極材料三條研發(fā)路線并行,能量密度達(dá)到了160瓦時(shí)每千克左右,循環(huán)壽命達(dá)到8千次,負(fù)極材料方面硬碳負(fù)極材料具有較高的理論容量、較長(zhǎng)的循環(huán)壽命,目前來(lái)看最具有商業(yè)化的潛力。

中科海鈉副總經(jīng)理康利斌介紹,目前鈉電池已在電力儲(chǔ)能領(lǐng)域開(kāi)啟小規(guī)模應(yīng)用,相比于鉛酸電池和磷酸鐵鋰電池,鈉電池的低溫性能、倍率性能及安全性目前得到了行業(yè)和下游應(yīng)用方的認(rèn)可。

中科海鈉鈉電池已實(shí)現(xiàn)能量密度160瓦時(shí)每千克,2C充放循環(huán)一萬(wàn)次。在零下40至零下45攝氏度范圍內(nèi),鈉電池可以正常使用。不過(guò),能量密度和循環(huán)壽命方面,目前鈉電池比磷酸鐵鋰電池略差。

“未來(lái)2至3年,通過(guò)研發(fā)和技術(shù)迭代,鈉電池有希望追齊甚至優(yōu)于磷酸鐵鋰?!笨道蠓Q。成本方面,因?yàn)殁c電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模、上下游的配套目前不及磷酸鐵鋰電池,因此成本處于高位。隨著能量密度的進(jìn)一步提升和應(yīng)用規(guī)模擴(kuò)大,鈉電池成本有望穩(wěn)步下降。

值得注意的是,寧德時(shí)代也在推動(dòng)鈉電池應(yīng)用。9月17日,寧德時(shí)代在投資者互動(dòng)平臺(tái)表示,鈉電池能量密度比鋰電池略低,但低溫性能、碳足跡、安全性能均更有優(yōu)勢(shì)。具體來(lái)看,鈉電池將有助于開(kāi)拓嚴(yán)寒地區(qū)市場(chǎng),拓寬新能源應(yīng)用的區(qū)域邊界。寧德時(shí)代稱,鈉電池“可以覆蓋超四成的國(guó)內(nèi)乘用車(chē)市場(chǎng)需求”。

“大型的儲(chǔ)能裝備安全是底線,經(jīng)濟(jì)性是生命線,資源確定了上限?!蹦戏娇萍即髮W(xué)碳中和能源研究院院長(zhǎng)趙天壽就如何選擇儲(chǔ)能技術(shù)路線時(shí)分析稱。

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